Оптико-компьютерные методы анализа формовочных материалов

• Автор: Лоптев, Андрей Викторович
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 131 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава I. Состояние вопроса и задачи исследования

1. Анализ влияния гранулометрического состава формовочных материалов на технологические смеси.

2. Анализ технологических решений определения гранулометрии в смежных областях.

Выводы по первой главе.

Глава II. Анализ оптикоцифровых характеристик

гранулометрического состава формовочных

материалов
1. Компьютерный метод определения гранулометрического состава формовочных материалов.

2. Основные принципы определения глинистой составляющей

в свежих песках
3. Основные факторы влияющие на оптические свойства
оборотных смесей и методы их нейтрализации
Глава III. Исследование компьютернооптического метода контроля
гранулометрического состава формовочных материалов
1. Компьютерный метод определения гранулометрического
состава в свежих формовочных материалах.
1.1. Описание условий сканирования песка и обработки
изображения.
1.2. Исследование влияния основных параметров сканирования на стабильность результатов определения гранулометрического
состава песка
1.3. Исследование влияния различных методов распределения частиц по горизонтальной поверхности рабочего стола.
2. Оптический метод определения глинистой составляющей
в формовочных смесях.
Выводы по третьей главе
Глава IV. Практическое применение компьютерного и оптического метода
контроля формовочных материалов.
Компьютерный мегод определения грануломегрического
состава оборотных смесей
Отладка оптического метода определения содержания
глинистой составляющей в свежих песках
Отладка оптического метода определения содержания
глинистой составляющей в оборотных смесях
Определение степени регенерации оборотных смесей.
Выводы по четвертой главе.
Заключение
Литература


В последнее время самым распространенным способом массового производства мелких и средних отливок остается литье в формы, изготавливаемые из единых песчаных смесей [,,]. Наибольший объем выпуска приходится на автоматические формовочные линии. Формовочные смеси должны удовлетворять требованиям автоматического оборудования и обеспечивать получение качественных отливок. Высокие требования к качеству форм и отливок обусловливают очень высокие требования к качеству формовочной смеси. Исследования стабилизации единых смесей Ф. С. Кваши показывают, что используемые в отечественном литейном производстве единые формовочные смеси в большинстве случаев характеризуются большими колебаниями состава и свойств. Это связано с тем, что, несмотря на значительные различия в массе изготавливаемых отливок и используемых стержней при многономенклатурном производстве в большинстве случаев применяется постоянное (усредненное) управляющее воздействие на состав. В результате имеют место периодические «вспышки» брака, устранить которые часто не удастся, а также неоправданный перерасход формовочных материалов. Брак отливок, вызванный нестабильностью состава и, как следствие нестабильностью свойств формовочных смесей, составляет -% от общего. Задача поддержания состава и технологических свойств на требуемом уровне (стабилизация) является достаточно сложной и без учета переменных факторов процесса смесеприготовления не решается. Для решения этой проблемы используются различные приемы. Первый и, пожалуй, единственный в настоящее время в России - изменение освежения по результатам лабораторных анализов. Здесь самая главная проблема -высокая трудоемкость и недостаточная частота анализов. Реально измерение основных свойств составляющих смеси выполняются максимум 1 раз в смену. Единственное, что можно сделать — вносить какие-то изменения уже после того, как будут обнаружены грубые отклонения в составе и свойствах смеси и дефекты форм и отливок. Рис. Колебания состава формовочной смеси линии «Диза-» АО «КамАЗ» за апрель-август г. Свойства единых смесей обычно подбираются в зависимости от способа уплотнения, размера и конструкции опок, способов их транспортировки и выбивки, а также требований к качеству поверхности и геометрической точности отливок. При этом основной проблемой является поддержание заданных свойств смеси в процессе ее рециркуляции или многократных оборотов. Эта задача является достаточно сложной, т. До недавнего времени учет всех этих переменных факторов не представлялся возможным, что приводило к резким колебаниям состава смеси. Рис. Увеличение количества мелочи в смеси сверх допустимого приводит к комкованию смеси, ухудшению условий уплотнения формы и качества поверхности отливок, увеличению трудоемкости очистных работ [3-4], рис. Рис. Глинистая составляющая, хотя и в меньшей степени, чем активный бентонит, увеличивает прочность формовочной смеси, но в то же время повышает ее хрупкость []. Из-за увеличения хрупкости смеси появляются различные дефекты форм, а на отливках - дефекты группы приливов: обжим, обвалы, размывы и т. Таким образом, совершенствование средств оперативного контроля основных технологических параметров состава формовочных смесей, гранулометрического состава смеси и количества глинистой составляющей является приоритетным, т. В идеале, необходимо получать информацию о свойствах огнеупорного наполнителя непосредственно перед каждым замесом и в зависимости от этого регулировать расход остальных компонентов. В свою очередь стаоилизация технологических параметров смеси позволит на начальных этапах производственного цикла и с минимальными затратами снизить вероятность брака, возникающего по вине формовочных материалов: механический пригар, ужимины, обвалы, размывы и пр. В настоящее время в России широко используются синтетические связующие, в частности синтетические смолы. Это вполне оправдано, потому как созданные специально для литейного производства, они обладают прекрасными технологическими свойствами, в отличие от традиционных ЛСТ, УСК и пр.